[發(fā)明專利]通信控制裝置和發(fā)送/接收裝置及總線系統(tǒng)中的通信方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110452775.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113645111A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設計）人: A·穆特爾;F·哈特維奇;S·沃克爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

用于串行總線系統(tǒng)的用戶站的通信控制裝置和發(fā)送/接收裝置以及用于在串行總線系統(tǒng)中通信的方法。通信控制裝置具有通信控制模塊，用于產生控制用戶站與其他用戶站的通信的發(fā)送信號，為了在總線系統(tǒng)的用戶站之間交換消息使用第一通信階段和第二通信階段；用于將發(fā)送信號發(fā)送到發(fā)送/接收裝置的第一連接端；用于從發(fā)送/接收裝置接收數(shù)字接收信號的第二連接端；雙向連接端；以及運行類型切換模塊，用于根據(jù)發(fā)送/接收裝置在第二通信階段中的運行類型來切換雙向連接端的傳輸方向，以在第二通信階段中將發(fā)送信號經由第一連接端和雙向連接端進行差分信號傳輸，或者以在第二通信階段中將數(shù)字接收信號經由第二連接端和雙向連接端進行差分信號傳輸。

技術領域

本發(fā)明涉及用于串行總線系統(tǒng)的用戶站的通信控制裝置和發(fā)送/接收裝置，以及用于在串行總線系統(tǒng)中通信的方法，所述串行總線系統(tǒng)以高數(shù)據(jù)速率和高抗錯性工作。

背景技術

為了在傳感器和控制設備（例如在車輛中）之間進行通信，通常使用總線系統(tǒng)，在所述總線系統(tǒng)中數(shù)據(jù)作為ISO11898-1：2015標準中的消息進行傳輸，所述標準是使用CANFD的CAN協(xié)議規(guī)范。這些消息在總線系統(tǒng)中的總線用戶之間傳輸，所述總線用戶例如是傳感器、控制設備、發(fā)送器等。

為了能夠以比CAN更高的比特率傳輸數(shù)據(jù)，在CANFD消息格式中存在用于在消息內切換到更高比特率的選項。在此通過在數(shù)據(jù)字段區(qū)域中使用更高的時鐘速率將最大可能的數(shù)據(jù)速率提高到超過1Mbit/s的值。這樣的消息在下文中也稱為CAN FD幀或CAN FD消息。在CAN FD的情況下，有用數(shù)據(jù)長度從8個字節(jié)擴展到多達64個字節(jié)，并且數(shù)據(jù)傳輸速率明顯高于CAN的情況。

為了比在CAN FD的情況下更快地將數(shù)據(jù)從發(fā)送總線用戶傳輸?shù)浇邮湛偩€用戶，目前正在開發(fā)CAN FD后繼總線系統(tǒng)，將該后繼總線系統(tǒng)稱為CAN XL。在此，除了在數(shù)據(jù)階段比CAN FD的情況下更高的數(shù)據(jù)速率之外，迄今為止利用CAN FD實現(xiàn)的有用數(shù)據(jù)長度也應當增加多達64個字節(jié)。但是，在CAN FD后繼總線系統(tǒng)的情況下也應當保留基于CAN或CAN FD的通信網(wǎng)絡的魯棒性優(yōu)點。數(shù)據(jù)在總線上傳輸?shù)迷娇?，對用戶站的協(xié)議控制器從總線接收的信號質量的要求就越高。例如，如果所接收信號的比特的邊沿陡度太低，則可能導致強烈不對稱的比特，并且因此可能無法對所接收信號進行正確的解碼。

如果所接收信號的比特的邊沿陡度增加，則得出過高的輻射。這導致其他地方的成本，例如在印刷電路板上和在用于用戶站的微控制器中。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的任務是提供解決上述問題的用于串行總線系統(tǒng)的用戶站的通信控制裝置和發(fā)送/接收裝置以及用于在串行總線系統(tǒng)中通信的方法。特別地，應當提供用于串行總線系統(tǒng)的用戶站的通信控制裝置和發(fā)送/接收裝置以及用于在串行總線系統(tǒng)中通信的方法，其中可以在高抗錯性的同時實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率和每幀有用數(shù)據(jù)量的增加。

該任務通過具有權利要求1的特征的用于串行總線系統(tǒng)的用戶站的通信控制裝置來解決。所述通信控制裝置具有：通信控制模塊，用于產生控制所述用戶站與所述總線系統(tǒng)的至少一個其他用戶站的通信的發(fā)送信號，在所述總線系統(tǒng)中為了在所述總線系統(tǒng)的用戶站之間交換消息使用至少一個第一通信階段和第二通信階段；第一連接端，用于將所述發(fā)送信號發(fā)送到發(fā)送/接收裝置，所述發(fā)送/接收裝置被設計為將所述發(fā)送信號發(fā)送到所述總線系統(tǒng)的總線上；第二連接端，用于從所述發(fā)送/接收裝置接收數(shù)字接收信號；雙向連接端以及運行類型切換模塊，所述運行類型切換模塊用于根據(jù)所述發(fā)送/接收裝置在所述第二通信階段中的運行類型來切換所述雙向連接端的傳輸方向，以在所述第二通信階段中將所述發(fā)送信號經由所述第一連接端和所述雙向連接端進行差分信號傳輸，或者以在所述第二通信階段中將所述數(shù)字接收信號經由所述第二連接端和所述雙向連接端進行差分信號傳輸。

利用所述通信控制裝置，可以為CAN FD后繼總線系統(tǒng)提供所需要的具有非常高的比特對稱性的快速數(shù)據(jù)傳輸，而無需在所述通信控制裝置與所述發(fā)送/接收裝置之間設置額外的昂貴連接端。作為雙向可切換的連接端，例如可以使用所述通信控制裝置的已經為了將所述發(fā)送/接收裝置切換到準備狀態(tài)而存在的連接端。